支架計(jì)算書評(píng)審

1、 中鐵十三局集團(tuán)第一工程有限公司 繁華大道二標(biāo)段0#段及現(xiàn)澆段支架施工方案一、工程概況 南淝河大橋全長(zhǎng)764.5米，主橋?yàn)楠?dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主塔采用船帆式鋼混組合式橋塔。大橋主跨160米，橋跨組合為120160米主梁采用掛籃施工方案，0#塊位于主塔兩側(cè)，長(zhǎng)度為26m，靠近7#墩柱處46.5m為邊跨現(xiàn)澆段，靠近9#墩7.8m處為主跨現(xiàn)澆段?，F(xiàn)澆段支架擬采用鋼管支架方案，總體布置圖如下： 主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土雙邊箱梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c55級(jí)，主梁中心處梁高3.5m，鋼管支架主橫梁均設(shè)置在主梁橫梁正下方。主梁頂面設(shè)置雙向2%的橋面橫坡，主梁頂面寬44m，底面寬27m，箱梁頂板厚0.28

2、m，標(biāo)準(zhǔn)段底板厚0.35m，在邊跨45.65m配重段內(nèi)底板加厚為0.5m，斜腹板厚0.3m，直腹板厚0.5m，錨索區(qū)邊肋厚1.2m。主梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)6.0m，標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi)每6.0m設(shè)置一道橫梁，橫梁厚0.30m，橫梁采用底部帶馬蹄型斷面；每6.0m設(shè)置一道橫隔板，橫隔板厚0.25m。主塔中橫梁寬6.8m，壁厚0.8m，中心處梁高6m；過(guò)渡墩處的端橫梁厚2.0m，端橫梁均采用矩形斷面。二、編制依據(jù)1、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2011）2、鋼結(jié)構(gòu)焊接及驗(yàn)收規(guī)范（JGJ 18-2003）3、公路工程安全施工技術(shù)規(guī)程（JTJ 076-95）4、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 50204-

3、92）5、混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GBJ 50164-92）6、建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)供電安全規(guī)范（GBJ 50194-93）7、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(DL/T 5085-1999)8、鋼管支架、模板支架安全選用技術(shù)規(guī)程DB11T583-20089、公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（TGF80/1-2004）10、建筑施工門式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范JGJ1282000 11、建筑施工計(jì)算手冊(cè)（人民交通出版社，周水興、何兆益、鄒毅松等編著）12、安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司提供的“工程地質(zhì)勘察資料”13、合肥市繁華大道東延工程兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件3、 支架結(jié)構(gòu)形式0#段和支架現(xiàn)澆部分均采用直徑377mm鋼管

4、作為群樁基礎(chǔ)，鋼管頂端為雙拼I40工字鋼橫梁，橫梁以上為I25工字鋼分布梁和木制桁架以及木楔。支架標(biāo)準(zhǔn)斷面圖如下：支架斷面圖四、計(jì)算書（1）荷載統(tǒng)計(jì)1、 新澆混凝土自重g1=d（d為梁高，為混凝土容重，取26KN/m3）本標(biāo)段現(xiàn)澆混凝土箱梁梁高為3.5m，g1=3.5×26=91KN/m22、 施工人員和運(yùn)輸工具重量g2=3KN/m23、 傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載g3=4KN/m24、 振搗產(chǎn)生的荷載g4=2KN/m2（2）荷載計(jì)算1、模板計(jì)算：底模采用竹膠板，模板寬度b=0.7m，背肋10×10木方，間距0.2m。 木方和竹膠板橫斷面圖模板以上荷載為g=（g1+g2+g3

5、+g4）×1.4=（91+3+4+2）×1.4=140KN/m2考慮到模板本身的連續(xù)性，若按兩跨連續(xù)梁考慮，彎矩為Mmax=ql2=0.07×0.7×140×0.2×0.2=0.27KNm， W=M/=0.27/13×1000=2.1×10-5 W=bh2/6=1.2×0.012×0.012/6=3.3×10-5 ,故底模竹膠板可采用厚度為1.2cm規(guī)格竹膠板（規(guī)格按市場(chǎng)竹膠板規(guī)格而定）。I=bh3/12=0.7×0.0123/12=1.08×10-7m4，f=5q

6、l4/384EI=5×140×0.7×0.24/384×9×106×1.08×10-7=2.1×10-4mf=l/400=2.5×10-4m,所以模板撓度滿足要求！2、10×10cm木方背肋計(jì)算:木方跨距布置圖10×9cm木方間距為b=20cm，跨度為l=0.4m。竹膠板重量忽略不計(jì)，作用在木方上的線荷載為q=gb=140×0.2=28KN/m,W=bh2/6=0.1×0.09×0.09/6=1.35×10-4m3,I=bh3/12=6.1

7、15;10-6m4木方最大彎矩Mmax=ql2/8=28×0.4×0.4/8=0.56KNm = Mmax/W=0.56/1.35×10-4=0.4MPa<=13MPa木方抗彎強(qiáng)度滿足要求。剪力Q=1/2ql=1/2×28×0.4=5.6KN=Q/S=5.6/0.1×0.09=0.622MPa<2MPa木方抗剪強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/384EI=5×28×0.44/384×9×106×6.1×10-6=1.7×10-4<f=l/400=0.4/

8、400=10-3木方撓度滿足要求。3、 對(duì)I25a分布工字鋼（間距0.4m，最大跨度3.4m）驗(yàn)算:I25a工字鋼截面特性為：W=401cm3,I=5017cm4,t=13mm,S=230.7cm2線荷載q=1.2g5+g×0.3=1.2×0.38+140×0.4=56KN/m(g5為I25a工字鋼自重）則最大彎矩為Mmax=ql2=0.07×56×3.4×3.4=45KNm = Mmax/W=45/401=113MPa<=145MPa故I25工字鋼抗彎強(qiáng)度滿足要求。剪力Q=1/2ql=1/2×45×3.4=

9、76.5KN，I/S=5015/230.7=21.7=QS/It=76.5×21.7/1.3=1.2MPa<=85MPa故工字鋼抗剪強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/384EI=5×45×3.44/384×2.1×108×5017×10-8=7.4×10-3<f=l/400=3.4/400=8.5×10-3m，工字鋼撓度滿足要求。4、 對(duì)雙拼I40a分布工字鋼（間距3.4m，最大跨度3.3m）驗(yàn)算:I40a工字鋼截面（箱梁截面）特性如下：W=1086cm3，I=21714cm4，S=631cm2，t

10、=16.5mm工字鋼自重：g6=0.52×2×1.2=1.25KN/m線性荷載q=（g5+g6）×1.2+140×3.4 =（1.65+1.25）+140×3.4=423KN/m假設(shè)按兩跨連續(xù)梁計(jì)算：工字鋼最大彎矩為：Mmax=0.07ql2=0.07×423×3.3×3.3=322KNm = Mmax/W=322/1086×2=134MPa<=145MPa故工字鋼抗彎強(qiáng)度滿足要求。剪力Q=1/2ql=1/2×432×3.3=712KN，I/S=21714/631=34=QS/I

11、b=712×34/16.5=15MPa<=85MPa故工字鋼抗剪強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/384EI=5×423×3.3×3.3×3.3×3.3/384×2.1×108×21714×2×10-8=6.7×10-3<f=l/400=3.3/400=8.2×10-3m，工字鋼撓度滿足要求。故在荷載最大處即橫梁處該支架工字鋼和木方均能滿足受力要求。5、 對(duì)于鋼管樁基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算以ZK-8#探孔土層情況為準(zhǔn)，擬鋼管入土深度為8m。探孔土層信息如下表： ZK-8#

12、探孔土層相關(guān)信息標(biāo)高土層名稱土層厚度承載力容許值（Kpa）摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（Kpa）7粉土5.4粉土1.6100303軟土1.47020-3粉質(zhì)粘土628070-12.7粉土9.718040經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鋼管樁試打，入土深度達(dá)到8米左右即穩(wěn)定，所以鋼管樁入土深度按8米計(jì)算，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的數(shù)據(jù)，按最差地質(zhì)考慮， 樁尖承載力容許值：=280KPa，平均摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值：=53KPa 則單根鋼管樁承載力為N=1/2*（UL+A) =1/2×(53×3.14×0.377×8+0.25×3.14×0.3772×280 )=266KNU鋼管周長(zhǎng)，

13、L鋼管灌入土層深度，A鋼管樁樁尖面積。取混凝土最重節(jié)段按300m3，則重量為230×2.6×10=5890KN,每節(jié)段受力鋼管共計(jì)30根，故單根鋼管實(shí)際受力為f=190KN，則每根鋼管受力為保險(xiǎn)系數(shù)為1.36。有部分鋼管作用于承臺(tái)表面混凝土上，承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30混凝土，鋼管焊接在預(yù)埋60×60×1cm鋼板上。鋼板大樣圖如下：預(yù)埋鋼板大樣圖P=N/A=266/3.14×0.3772=5.9MPa<30MPa,故混凝土強(qiáng)度滿足要求。鋼管樁穩(wěn)定性計(jì)算：鋼管樁斷面圖如下：鋼管樁斷面圖橫梁下采用325×7mm鋼管立柱支承，鋼管樁自

14、由高度不大于3.5m。a、荷載計(jì)算上部傳遞荷載為：P=215+2×0.381/2=190 kNb、鋼管截面特性螺旋焊鋼管 325.0×7.00d = 377cm -圓管外徑t =7.00 mm -管壁厚度A = 81 cm2 -截面面積I = 13928 cm4 -慣性矩i = 13 cm -回轉(zhuǎn)半徑c、穩(wěn)定性驗(yàn)算按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算鋼管立柱的穩(wěn)定性，取其最大自由長(zhǎng)度為L(zhǎng)=3.5m，取其計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)=1.0，則鋼管立柱計(jì)算長(zhǎng)度L0=L=3.5m以底部節(jié)段鋼管立柱為研究對(duì)象：鋼管自重：Gk=0.23kN/m,則鋼管立柱豎向荷載為N=190+0.23×15×1

15、.2=194kN鋼管立柱長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算：=L0/i=350/13=27查建筑工程計(jì)算手冊(cè)中Q235鋼b類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)表可知，鋼管穩(wěn)定性系數(shù)=0.98。則鋼管立柱整體穩(wěn)定性：N/A=194×1000/(0.98×81×100)=24.4MPaf= 215N/mm2即鋼管立柱整體穩(wěn)定性滿足要求。6、 非橫梁部分工字鋼及模板布置及驗(yàn)算非橫梁部分為空心結(jié)構(gòu)，只有頂板混凝土，從混凝土底面往下依次為：6×8cm木方35cm，10×9cm木方1m，每根10×9木方下通過(guò)腳手架將荷載傳遞到I25工字鋼梁上，工字鋼梁間距與腳手架間距一一對(duì)應(yīng)，布

16、置圖如下：非橫梁部分橫斷面圖取頂板最后部分，厚度為0.5m，荷載為P=2.6×0.5×10=13KN/m2（1） 對(duì)竹膠板驗(yàn)算： 竹膠板寬度為b=1.2m，跨距l(xiāng)=20cm M=1/8ql2=1/8×13×1.2×0.2×0.2=0.08KNm W=bh2/6=0.2×0.012×0.012/6=4.8×10-6m3=M/W=0.08/8.4×10-6=9.2MPa =13MPa所以，竹膠板抗彎強(qiáng)度滿足要求。I=bh3/12=0.2×0.0123/12=2.28×10-8竹膠

17、板撓度f(wàn)=5ql4/384EI=5×0.08×0.24/384×9×106×2.28×10-8 =8.1×10-6ml/400=5×10-4m所以，竹膠板撓度滿足要求。（2） 對(duì)6×8木方進(jìn)行驗(yàn)算 木方間距20cm，跨度1m。 M=1/8ql2=1/8×13×0.2×1×1=0.32KNm W=bh2/6=0.08×0.06×0.06/6=4.8×10-5m3=M/W=0.32/4.8×10-5=6MPa =13MPa所以，木

18、方抗彎強(qiáng)度滿足要求。I=bh3/12=0.08×0.063/12=1.44×10-6木方撓度f(wàn)=5ql4/384EI=5×2.6×14/384×9×106×1.44×10-6 =1.8×10-3ml/400=2.5×10-3m所以，木方撓度滿足要求。(3) 對(duì)10×10木方進(jìn)行驗(yàn)算木方間距1m，跨度1m。 M=1/8ql2=1/8×13×1×1×1=1.6KNm W=bh2/6=0.1×0.09×0.09/6=1.35

19、5;10-4m3=M/W=1.6/1.35×10-4=11.8MPa =13MPa所以，木方抗彎強(qiáng)度滿足要求。I=bh3/12=0.1×0.093/12=6×10-6木方撓度f(wàn)=5ql4/384EI=5×13×14/384×9×106×6×10-6 =3.1×10-4ml/400=2.5×10-3m所以，木方撓度滿足要求。綜上所述，非橫梁部分支架滿足要求！五、7#墩9#墩支架補(bǔ)充方案計(jì)算書考慮項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)材料周轉(zhuǎn)問(wèn)題，7#墩和9#墩也可能設(shè)置貝雷梁形式支架，0#塊維持主方案不變，支架布置圖

20、如下：支架標(biāo)準(zhǔn)斷面圖支架從下到上結(jié)構(gòu)形式依次為：直徑377×8mm鋼管作為群樁基礎(chǔ)，鋼管頂端為雙拼I40工字鋼橫梁，321型貝雷梁間距90cm，貝雷梁以上為I25工字鋼分布梁和木制桁架以及木楔。考慮到其他部分均與主方案基本相同，只對(duì)貝雷梁進(jìn)行驗(yàn)算。321型貝雷梁截面特性如下：截面模量W=3578cm3,截面慣性矩I=250497 cm4單排單層截面承受的最大彎矩M=788 kNm單排單層截面承受的最大剪力Q=245kN貝雷梁跨度為9m由3片貝雷片通過(guò)端支架拼裝而成，組與組之間間距0.9米。支架側(cè)立面圖以一條貝雷梁為對(duì)象，建立模型如下：由主方案得，貝雷梁以上的混凝土自重以及施工荷載等荷

21、載為P=140KN/m2,I25工字鋼梁自重為g5=1.2×0.38=0.45KN/m。則作用在貝雷梁上的均布荷載q=140×0.9+0.45=126kN/m（貝雷梁間距0.9m）最大彎矩出現(xiàn)在跨中位置，查表得M=0.125×ql2=0.125×126×9×9/2=640kNm<788 kNm最大剪力Q=0.5ql=0.5×126×9/2=203kN<245kN跨中最大撓度變形：=5ql4/(384EI) =5×126×94/384×2.1×108×25

22、0497×10-8 =0.02m<L/400=9/400=0.025m結(jié)論：貝雷梁90cm布置滿足承載能力和變形要求。六、支架施工方法1、鋼管運(yùn)輸調(diào)運(yùn)鋼管樁至現(xiàn)場(chǎng)指定位置整齊堆碼待用。杜絕嚴(yán)重銹蝕，變形的管樁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。2、施工準(zhǔn)備（1）、根據(jù)鋼管樁平面布置圖，準(zhǔn)確測(cè)量出鋼管中心點(diǎn)坐標(biāo)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行排尺校核。（2）、由測(cè)量人員采用水準(zhǔn)儀測(cè)量鋼管樁頂標(biāo)高，根據(jù)梁底標(biāo)高和所用支架形式，確定出鋼管樁頂標(biāo)高。（3）、鋼管樁的加工與制作每根支架鋼管樁按需要加工制作接長(zhǎng),接樁在現(xiàn)場(chǎng)平整的場(chǎng)地進(jìn)行，每個(gè)接頭先將整個(gè)鋼管兩端用氣割修正平齊，兩根對(duì)接的鋼管樁放水平，使焊口縫隙均勻一致，施焊時(shí)環(huán)

23、形焊縫采用滿焊接頭，環(huán)形焊縫施工完畢后，在焊縫外側(cè)采用3塊200mm×200mm×8mm鋼板幫焊加強(qiáng)，焊縫應(yīng)飽滿無(wú)沙眼裂紋，接好的鋼管樁實(shí)際樁長(zhǎng)不得少于設(shè)計(jì)值。3、 鋼管樁施工鋼管樁施工，鋼管通過(guò)履帶吊托運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，用吊車將鋼管吊起，啟動(dòng)DZ90振動(dòng)錘，錘頭下端夾具插入鋼管樁頂端，通過(guò)錨桿穿過(guò)事先割好的孔洞和夾具起吊鋼管，將鋼管提升離開地面后，水平吊至設(shè)計(jì)樁位處，緩緩下放，利用錘頭和鋼管的自重下沉到穩(wěn)定后，啟動(dòng)振動(dòng)錘，這期間要保證樁身垂直度不超過(guò)1%，振動(dòng)下沉的過(guò)程中要不斷地調(diào)整吊繩長(zhǎng)度和吊車大臂的角度，保證樁的垂直度。打樁施工工藝流程7、 管樁施工質(zhì)量保證措施1、鋼管樁施打過(guò)程中的質(zhì)量保證（1）管樁入土深度經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員計(jì)算確定，控制管樁入土底標(biāo)高；（2）管樁入土深度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，下沉速度仍較快時(shí)，分析原因，必要時(shí)增加管樁施工長(zhǎng)度，下沉速率控制為2min內(nèi)無(wú)明顯進(jìn)尺； （3）當(dāng)個(gè)別鋼管樁入土小于8m錘擊不下，且用90錘激振2分鐘仍無(wú)進(jìn)尺，必須現(xiàn)場(chǎng)分析地質(zhì)狀況，采取雙排樁或其它加強(qiáng)措施，以提高鋼管整體穩(wěn)定性；（4）用直尺測(cè)量，管樁平面誤差±10cm；（5）用測(cè)錘量取垂直度，誤差1%L（L：管樁高度）。2、鋼管樁間剪刀撐、平聯(lián)、樁頂分配梁施工保證